李福凯　王红飞　尚庆茂

（农业部园艺作物生物学与种质创制重点实验室，中国农业科学院蔬菜花卉研究所，北京 100081）

番茄是世界性主栽茄果类蔬菜之一，全球栽培面积超过500万hm2，我国栽培面积达100万hm2（FAO，2014）。番茄栽培期间经常遭遇低温、干旱、盐渍等非生物逆境和病虫害等生物逆境，制约着产量和品质的提高，采用抗逆性强和生长势良好的砧木品种与丰产接穗品种进行嫁接栽培，可有效提高番茄植株抵御非生物和生物逆境的能力，促进水肥吸收，改善植株生长发育，提高产量和品质（Venema et al.，2008；Barrett et al.，2012；Mcavoy et al.，2012；Schwarz et al.，2013）。目前韩国、日本番茄嫁接苗栽培面积分别达到总栽培面积的25%和40%，欧美国家的番茄种植也大面积采用嫁接技术，我国番茄嫁接栽培也占有很大面积，且推广面积逐年增加（Lee et al.，2010；别之龙，2012）。

番茄嫁接方法主要有劈接法、靠接法、插接法、贴接法、套管嫁接法（Oda，2006；Lee et al.，2010）。劈接法简单易操作，适用于较粗大的砧木嫁接。靠接法成活率高，但嫁接工序繁琐，人工成本较高，且嫁接位置偏低，防病效果不理想。插接法接合部距地面较远，避免了地面对嫁接苗的污染，防病效果较好。贴接法操作简便，嫁接质量较高，防病效果较好，适宜的蔬菜范围较广。套管嫁接法操作简单，能很好地保持接口周围的水分，阻止病原菌的侵入，有利于伤口愈合，提高嫁接成活率，适用于较小的幼苗。无论何种嫁接方法，通常砧木仅利用下部，接穗只利用上部，剩余残株直接丢弃，造成生产资料的浪费。

番茄具有较强的扦插再生和腋芽再生能力，与常规播种方法相比，扦插具有保持品种优良特性、提早开花等优点（李文甲 等，2010）。研究表明，200 mg⋅L-1的CaCl2溶液处理番茄扦插苗，能显著提高扦插苗的叶面积、叶色指数、根长及根系活力（吴晓蕾 等，2016）；适宜浓度的植物生长调节剂也可促进番茄扦插生根（郭玲 等，2007；阮先乐等，2011）；腋芽的生长受顶端优势抑制，去除顶芽或生长点，侧芽迅速生长，并发育成枝（刘进平，2007）。本试验在前人研究基础上，分析番茄砧木残株扦插生根和接穗残株腋芽再生情况，对扦插苗和腋芽再生苗进行嫁接，调查嫁接苗愈合进程及生长发育情况，探讨其嫁接可行性和高效性并作出效益评价，以期为番茄嫁接后砧木、接穗残株的高效利用提供理论依据。

1　材料与方法

1.1　试验材料

供试番茄接穗品种佳红4号，购自北京京研益农科技发展中心；砧木品种久绿787，购自北京育正泰种子有限公司。育苗穴盘采用常规72孔穴盘（长×宽×高=540 mm×280 mm×50 mm，单穴容积37 cm3），购自浙江博仁工贸有限公司；育苗基质由草炭∶蛭石∶珍珠岩按3V∶1V∶1V混合而成，草炭购自品氏托普园艺（上海）有限公司，蛭石和珍珠岩采用园艺级（粒径3～5 mm），购自河北灵寿县汇鑫蛭石厂；试验所用化学试剂均为AR级，购自国药集团化学试剂有限公司；水溶速效复合肥花无缺（N-P-K为20-20-20+TE），购自上海永通化工有限公司。

1.2　幼苗培养

试验于2017年3～6月在中国农业科学院蔬菜花卉研究所玻璃温室内进行。选取适量饱满一致的砧木、接穗种子，播于填装有混合基质的育苗穴盘，播种深度1.5 cm，覆盖蛭石，每盘浇施200 mg⋅L-1水溶速效复合肥花无缺1 L，放置在玻璃温室自然温光环境下培养。幼苗子叶平展时，灌溉50 mg⋅L-1水溶性肥料溶液花无缺，第1片真叶展开后浓度增至100 mg⋅L-1，第2片真叶展开后浓度增至200 mg⋅L-1，灌溉方式为底部灌溉。

番茄砧木与接穗播种2次，2次播种相隔20 d，每次砧木与接穗同时播种。第1次播种后36 d，选取长势优良的砧木幼苗，在子叶上方1 cm处进行切削，切削后产生的砧木残株扦插至填装有混合基质的72孔穴盘，扦插深度为2.5 cm，扦插后基质浇透水，于塑料拱棚内培养。同样选取接穗子叶上方1 cm处进行切削，切削后产生的接穗残株放置于玻璃温室自然温光环境下培养，与灌水交替施用200 mg⋅L-1水溶性肥料溶液花无缺，灌溉方式为底部灌溉。

砧木、接穗残株再培养20 d后，进行套管嫁接，嫁接组合为：正常接穗苗/正常砧木苗（NS/NR）、再生接穗苗/正常砧木苗（RS/NR）、正常接穗苗/砧木扦插苗（NS/CR）、再生接穗苗/砧木扦插苗（RS/CR），每处理72株，3次生物学重复。嫁接后，将嫁接苗放置在玻璃温室中搭建的塑料拱棚内，覆盖遮阳网遮阴，第1～3天完全遮阴，空气相对湿度保持在85%～90%；第4～7天，通过掀开局部遮阳网逐渐增加光照强度，空气相对湿度保持65%～75%；嫁接后第8天，撤去遮阳网和塑料拱棚，自然温光条件培养，底部灌溉200 mg⋅L-1水溶性肥料溶液。

1.3　指标测定

1.3.1砧木残株扦插生根相关指标测定分别于扦插后第0、5、10、15、20、25天，测定扦插苗株高、茎粗、叶面积、地上部鲜质量、地下部鲜质量，统计叶片数、根数，采用MICROTEK扫描仪测定根长、根体积、根表面积，并参照赵世杰等（2002）的鲜样烘干法测定地上部及地下部干质量，每次取样5株，3次生物学重复。

1.3.2接穗残株腋芽发生相关指标测定分别于再培养第5、10、15、20、25天，统计叶片数，测定腋芽抽生茎茎长、茎粗、叶面积、抽生茎鲜质量、抽生茎干质量，每次取样5株，3次生物学重复。

1.3.3嫁接苗生长量相关指标测定嫁接苗成活率：嫁接后第15天，统计各处理嫁接苗的成活率。

输导能力：采用品红吸收法表示，嫁接后第7、11天，参照赵渊渊等（2015）的嫁接苗木质部输导能力测定法，并做相应的修改：将嫁接苗茎基部切断，放置于1%的酸性品红水溶液中1 h，取嫁接苗真叶0.5 g左右，称质量后加3 mL水研磨成匀浆，12 000 r⋅min-1下离心9 min，取上清液，采用分光光度计（岛津SHIMADZU，UV-1700）测定吸光度值A545，并从标准曲线读取酸性品红含量。每次每处理5株，3次生物学重复。

式中，C为标准方程求得的品红含量（mg），V为提取液总体积（mL），W为叶片质量（g），t为品红处理时间（h）。

接合力：嫁接后第6、9天，将嫁接苗切口处套管取下，取接合部4 cm长茎段（切口上下各2 cm），用数显式推拉力计HF-30（北京时代海创科技有限公司）测定。每次每处理7株，3次生物学重复。

生长量测定：嫁接后第15天，测定嫁接苗株高、茎粗、地上部鲜质量、地下部鲜质量，采用MICROTEK扫描仪测定根长、根体积，并参照赵世杰等（2002）的鲜样烘干法测定地上部及地下部干质量。

1.4　数据分析

采用Microsoft Excel 2007软件进行数据整理，利用SAS 9.2软件进行方差分析。各项指标隶属函数的计算公式为：

式中，U（Xi）为隶属函数值，Xi为某项指标测定均值，Xmax和Xmin为所有参试某一指标的最大值和最小值（赵水灵 等，2017）。

2　结果与分析

2.1　番茄砧/穗残株再生进程

由表1、2和图1可以看出，砧木残株扦插20 d后，扦插苗株高11.4 cm，茎粗2.49 mm，叶面积36.94 cm2，且地上部干、鲜质量符合嫁接要求，砧木残株扦插不定根根长305.03 cm，根数49条，不定根的体积、表面积、干、鲜质量都符合嫁接要求。番茄接穗残株再培养20 d时抽生茎茎长2.9 cm，茎粗2.28 mm，4片真叶，叶面积10 cm2以上，满足嫁接要求。以上结果表明，番茄砧/穗残株进行再生培养20 d后可再次进行嫁接，相当于番茄播种后育苗36 d的种苗质量，比播种育苗缩短育苗周期16 d。

2.2　番茄砧/穗残株嫁接成活率及愈合质量

本试验条件下，不同处理间嫁接苗成活率无明显差异（表3），其中NS/CR组合为98%，其余3个嫁接组合均为100%。在嫁接苗愈合过程中，嫁接苗的接合力呈逐渐上升趋势，在嫁接后第6天，NS/NR、RS/NR、RS/CR处理间砧/穗接合力差异不显著，但在嫁接后第9天，不同组合之间接合力差异达到显著水平，其中NS/CR组合最大，为8.50 N，其次为NS/NR组合，RS/NR和RS/CR组合的接合力较小。嫁接后第7、11天，RS/NR、RS/CR嫁接苗的输导能力与NS/NR差异不显著，且嫁接后第11天RS/NR、RS/CR嫁接苗输导能力还要高于NS/NR，说明砧/穗残株再生植株的利用不影响嫁接苗的输导能力，嫁接苗可以进行正常的愈合。

表1　番茄砧木残株再生进程

表2　番茄接穗残株腋芽抽生茎再生进程

图1　番茄砧/穗残株再生进程

表3　不同砧/穗组合对番茄嫁接苗成活率及愈合质量的影响

2.3　番茄砧/穗残株嫁接苗生长发育

由表4可以看出，RS/CR嫁接苗的株高、地上部干、鲜质量显著小于NS/NR，RS/NR、NS/CR嫁接苗的地上部干、鲜质量则与NS/NR无显著差异，可见，利用砧木残株再生苗与正常接穗苗或接穗残株再生苗与正常砧木苗进行嫁接不影响嫁接苗地上部生长发育。不同砧/穗组合嫁接苗的地下部发育差异显著，NS/CR、RS/CR的根体积、根鲜质量、根干质量显著大于NS/NR，其中RS/CR嫁接苗的根体积、根鲜质量、根干质量比NS/NR分别增加了113%、94%、59%，4个嫁接组合的根长无显著差异。说明利用接穗腋芽再生苗与砧木残株扦插苗进行嫁接不影响嫁接苗的地下部生长发育。

2.4　番茄砧/穗残株嫁接苗生长质量综合评价

由表5可以看出，在测定指标中，嫁接苗的成活率隶属度最高，为1.00，其余各项指标隶属函数值差异不明显，在0.32～0.64范围内变化。将各项指标的平均隶属度作为嫁接苗生长质量的最终评价指标，结果发现NS/CR组合隶属函数值最大，为0.59，其次为RS/CR，为0.56，RS/NR和NS/NR组合的隶属函数值较低，分别为0.54和0.52，但不同组合间的差异不明显，表明利用砧木、接穗再生株嫁接对嫁接苗存活及后期生长均无显著影响。

表4　不同砧/穗组合对番茄嫁接苗生长量的影响

2.5　番茄砧/穗残株再利用经济效益分析

番茄初次嫁接的成本明显高于残株再利用成本（表6）。其中，初次嫁接的种子和人工成本最高，占总生产成本的69.4%，残株再利用的种子成本为初次嫁接苗的一半，人工与苗床成本均为初次嫁接成本的80.9%，肥料、水电、基质的费用也低于播种苗。每万株嫁接苗通过播种苗的培养成本为2 693.0元，而通过残株再培养的成本为1 817.5元，为初次嫁接苗生产成本的67.5%，可增加经济效益875.5元。

表6　番茄砧/穗残株再利用效益评价分析1）

3　结论与讨论

目前，番茄嫁接应用的研究主要集中在产量、品 质、 抗 逆（S á nchezrodr í guez et al.，2012；Ntatsi et al.，2014；Rahmatian et al.，2014）、愈合条件（赵渊渊 等，2015）等方面开展，而关于嫁接后砧/穗残株的利用报道很少，砧/穗残株通常被当做生产废物处理，在实际生产中造成很大的浪费。本试验结果显示，番茄砧/穗残株再培养20 d后便可形成健壮的幼苗，且嫁接后成活率、愈合能力、后期生长发育与正常嫁接苗无显著差异。前人的研究也表明，番茄植株具有较强的分枝能力和不定根发生能力，利用扦插育苗技术，也能实现高产稳产（易成龙 等，2010）。适宜浓度的萘乙酸可促进番茄扦插不定根的形成（郭玲 等，2007），番茄扦插15 d后便可形成5～7条长度大于5 cm的新根和许多短而突出的不定根（苗峰 等，2007），扦插20～30 d后便可形成健壮的秧苗（陈生良，2009）。番茄腋芽作为接穗与砧木实生苗进行嫁接是可以成活的（张良作和陈安琪，2004），同时利用番茄腋芽作为接穗进行嫁接育苗可提高接穗种子利用率。

番茄嫁接苗的生产成本包括种子、肥料、基质、苗床租赁、人工、水电等，在实际生产中，种子、人工、能耗、土地租赁等是生产成本中占比最大的部分（张元国 等，2014）。本试验结果表明，通过种子培养进行嫁接的幼苗培养成本为2 693.0元⋅万株-1，其中种子和人工占比69.4%，而通过残株再培养的种子和人工占总生产成本的63.7%，其中种子生产成本为初次嫁接苗的一半。可见利用砧/穗残株可节省种子成本，尤其是引进国外的优良品种。本试验结果表明，利用砧/穗残株再培养可形成健壮幼苗，且进行再次嫁接，对嫁接苗的成活率及愈合均无显著影响，同时可缩短育苗周期，降低人工、能耗、苗床租赁等费用，明显提高了蔬菜嫁接育苗的经济效益。但残株嫁接苗的定植以及定植后的坐果、采收情况，还有待进一步研究。

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